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      氧化铟的应用

      2022-03-03 10:24:49

      氧化铟是一种氧化物,分子式为In2O3。纯品为白色或淡黄色无定型粉末,加热转变为红褐色。氧化铟是一种新的n型透明半导体功能材料,具有较宽的禁带宽度、较小的电阻率和较高的催化活性,在光电领域、气体传感器、催化剂方面得到了广泛应用。而氧化铟颗粒尺寸达纳米级别时除具有以上功能外,还具备了纳米材料的表面效应、量子尺寸效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应等。


      氧化铟图片


      氧化铟的应用:

      氧化铟主要用于碱锰电池代汞缓蚀剂和消气剂,亦广泛应用于有色玻璃、陶瓷、化学试剂等传统领域。近年来大量应用于光电行业等高新技术领域和军事领域,特别适用于加工铟锡氧化物(ITO)靶材,制造透明电极和透明热反射体材料,用于生产平面液晶显示器和除雾冰器。是当今信息高科技领域的研究热点之一。


      1)制备一种非晶氧化铟锌/氧化铟纳米晶同质复合薄膜晶体管,以非晶氧化铟锌/氧化铟纳米晶同质复合薄膜为半导体沟道层,在复合薄膜中,复合的纳米氧化铟和氧化铟锌的摩尔比为0.5%~1%。将0.5%~1%摩尔比的氧化铟纳米颗粒加入到铟盐-锌盐复合胶体溶液中,利用旋涂法和煅烧,制备出高性能的氧化铟锌薄膜,再将其进行微纳加工如光刻、刻蚀、再光刻以及电极的蒸镀和剥离制备出复合型薄膜场效应晶体管。通过控制工艺条件,可以得到具有高迁移率的场效应晶体管,并且使其具备较高的透光性能。制备方法成本低廉,可实现大规模批量生产。


      2)制备一种氧化铟纳米晶,将基板置入蒸发炉腔室中的基板架上,同时将氧化铟原料置入所述腔室中的坩埚中;加热氧化铟原料,使其溶解、并部分挥发分解为金属铟蒸汽,金属铟蒸汽挥发至所述基板处,冷凝形成金属液滴;继续加热所述氧化铟原料挥发出氧化铟蒸汽,使氧化铟蒸汽挥发至金属液滴处,金属液滴作为纳米晶生长的催化剂,不断溶解氧化铟,至过饱和状态,便会在所述金属液滴内析出氧化铟晶核,*终形成一维或准一维柱状氧化铟纳米晶。本实施所提出的氧化铟纳米晶生长方法,以氧化铟原料中分解形成的铟液滴为催化剂生长纳米晶,容易获得大面积纯度高纳米晶;在生长过程中,只用到氧化铟一种原料,工艺过程简单且安全。


      3)制备一种氧化铟透明半导体薄膜。包括如下步骤:称取可溶性的铟盐,量取溶剂,配置浓度为0.01-0.5摩尔/升的氧化铟前驱体溶液,经过0.1-3小时的磁力搅拌和超声分散形成澄清透明的氧化铟前驱体溶液;制备氧化铟薄膜:将氧化铟前驱体溶液涂覆到清洗好的衬底上形成氧化铟前驱体薄膜,进行50-150℃的预热处理,然后经过一定功率、时间和温度的光波退火,根据氧化铟薄膜的厚度要求可多次涂覆前驱体氧化铟溶液并退火处理,即得到氧化铟透明半导体薄膜。本发明所得氧化铟薄膜在晶体管、存储器、太阳能电池等信息能源领域有重要应用前景。通过本发明的工艺可以避免通常的高温溶液工艺、工艺周期长或昂贵设备等,成本低,适合工业化大规模生产。


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